LinkedIn SRE学院：Linux系统监控命令行工具详解

LinkedIn SRE学院：Linux系统监控命令行工具详解

school-of-sre linkedin/school-of-sre: 这是一个用于培训软件可靠性工程师（SRE）的在线课程。适合用于需要学习软件可靠性工程和运维技能的场景。特点：内容丰富，涵盖多种软件可靠性工程领域知识，具有实践案例和课程资料。 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/sc/school-of-sre

前言

在Site Reliability Engineering（SRE）实践中，系统监控是确保服务可靠性的基础环节。Linux系统提供了一系列强大的命令行工具，可以帮助SRE工程师快速诊断系统性能问题。本文将深入解析这些工具的使用方法和应用场景。

进程监控工具

ps与top命令

ps（process status）和top是Linux系统中最基础的进程监控工具：

• ps命令：提供系统当前进程的快照视图

  • ps -p <pid>：查看指定PID的进程信息
  • ps -u <user>：查看指定用户的进程
  • ps -aux：显示所有用户的完整格式进程信息

• top命令：提供实时动态的进程监控视图

  • 默认按CPU使用率排序
  • 交互模式下可切换排序字段（如内存使用）
  • 显示系统负载、运行进程数等汇总信息

进阶工具htop：

• 彩色界面显示
• 支持鼠标操作
• 直观的树状进程视图
• 可直接杀死进程

网络状态分析工具

ss命令

作为netstat的现代替代品，ss（socket statistics）提供了更快的网络连接分析：

ss -tulnp

常用参数组合：

• -t：TCP连接
• -u：UDP连接
• -l：仅监听端口
• -n：显示数字地址（不解析域名）
• -p：显示关联进程

tcpdump深度解析

网络包分析利器tcpdump的进阶用法：

tcpdump -i eth0 -nn 'tcp port 80 and host 192.168.1.1'

实用过滤表达式：

• 协议过滤：tcp/udp/icmp
• 端口范围：portrange 8000-8080
• 包大小：greater 1024
• 复杂逻辑：and/or/not

输出解读技巧：

• 时间戳格式解析
• 序列号确认机制
• TCP标志位含义
• 包长度与窗口大小

系统资源监控

内存分析工具

free命令的最佳实践：

free -h -s 5

关键指标解读：

• available vs free内存的区别
• buffers/cache的计算逻辑
• swap使用率的警戒值

磁盘空间监控

df命令的实用技巧：

df -hT -x tmpfs

重要参数：

• -i：inode使用情况（小文件场景特别重要）
• --total：显示汇总信息
• -t：按文件系统类型过滤

高级监控工具

sar系统活动报告

sar是系统性能历史数据分析的多功能工具：

sar -u -r -n DEV -f /var/log/sa/sa15

常用数据收集：

• CPU使用率（-u）
• 内存利用率（-r）
• 网络流量（-n DEV）
• 磁盘I/O（-d）

iftop带宽监控

实时网络流量可视化工具：

iftop -nN -i eth0

显示字段解析：

• 峰值流量与平均流量
• 累计传输数据量
• 双向流量比例

实战应用场景

性能瓶颈诊断流程

1. CPU问题：

   • top查看CPU负载
   • ps -eo pcpu,pid,user,args | sort -k1 -nr定位高CPU进程
   • perf进行深入分析

2. 内存问题：

   • free查看内存使用
   • vmstat 1观察内存换页情况
   • pmap -x <pid>分析进程内存分布

3. IO问题：

   • iostat -x 1查看磁盘IO
   • iotop定位高IO进程
   • lsof查看文件打开情况

总结

掌握这些命令行工具是SRE工程师的基本功。在实际工作中，建议：

1. 建立常用命令的alias快捷方式
2. 编写脚本定期收集关键指标
3. 结合监控系统进行自动化报警
4. 定期review历史性能数据

通过熟练使用这些工具，可以快速定位系统性能瓶颈，提高故障诊断效率。

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